JPH0540359A

JPH0540359A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH0540359A
Application number: JP22118491A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamagami; 雅昭山上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、クリーニング性、耐摩耗性
および耐傷性に優れた電子写真感光体を提供することに
ある。【構成】導電性支持体上に感光層および保護層を有す
る電子写真感光体において、該保護層として、下記式
〔１〕【化９】（式中、Ｘ₁ないしＸ₆の少なくとも２つは加水分解可
能な置換基であり、その他は置換もしくは無置換炭化水
素基である）で示される有機珪素化合物を加水分解およ
び縮重合させて得られる有機珪素重合体を用いることを
特徴とする電子写真感光体。【効果】クリーニング性が良好で表面が汚染せず、し
かも耐摩耗性や耐傷性に優れ、安定した高い画質が得ら
れる電子写真感光体を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスは、通常、感光体表面
の一様帯電、露光による潜像形成、トナーによる現像像
の形成、紙を主とする被転写材への転写、さらに残存ト
ナー、紙粉等の感光体表面からの除去（クリーニング）
から成り立っている。従って感光体表面には、帯電時に
発生するＮＯ_xおよびＯ₃に対する化学的耐性、転写効
率を高めるための離型性、機械的クリーニング時の表面
滑性、耐摩耗性、他の物体との接触時に傷が発生しない
ための十分な硬度、といった多様な特性が要求される。
このため、表面に保護層を形成した電子写真感光体が広
く検討されている。保護層の材料としてはシリコーン系
やフッ素系樹脂が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来検
討されてきたフッ素系樹脂材料は、（１）それ自体溶媒
に難溶なものが多く、樹脂粉末を他の樹脂中に分散させ
て塗布する、あるいは、モノマーもしくはオリゴマーを
塗布後何らかの方法で重合・硬化させるなど膜形成方法
が限定される、（２）表面硬度不足である、といった欠
点がある。また従来のシリコーン系、含フッ素シリコー
ン系樹脂材料は、（１）Ｏ₃に対する酸化耐性が低く長
時間の使用で変質する、（２）表面硬度不足、あるいは
表面硬度を上げるために３官能もしくは４官能モノマー
を用いることによる密着性の低下、滑性の低下、脆弱
化、といった問題がある。また、一般的に短鎖のフッ素
化アルキル基を導入しても表面の離型性向上に対する効
果は小さいことが知られている。以上のように従来の保
護層材料では多様な要求特性を満たすことは困難であ
る。

【０００４】従って、本発明の目的は、クリーニング性
が良好で、耐摩耗性および耐傷性等に優れた電子写真感
光体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、導電性
支持体上に感光層および保護層を有する電子写真感光体
において、該保護層として、下記式〔１〕

【０００６】

【化３】（式中、Ｘ₁ないしＸ₆の少なくとも２つは加水分解可
能な置換基であり、その他は置換もしくは無置換炭化水
素基である）で示される有機珪素化合物を加水分解およ
び縮重合させて得られる有機珪素重合体を用いることを
特徴とする電子写真感光体が提供される。

【０００７】本発明によれば、前記有機珪素重合体を用
いた保護層を電子写真感光体上に設けることにより、感
光体の耐久性を高め、安定して高画質が得られる。前記
本有機珪素重合体は、剛直なベンゼン環およびそれと共
役電子系を持つシリル基を有し、また単位構造当たりの
反応点が２個以上存在するため高硬度の表面が得られ
る。さらに、長鎖のパーフロロアルキル基を有するた
め、表面がフロロアルキル基に覆われて低表面張力とな
り、離型性、滑性に優れる。さらに前述したシリル基と
ベンゼン環の共役により化学的安定性が高い。従って、
前記有機珪素重合体を電子写真感光体の保護層として用
いることによって、表面傷が発生しにくく、高い離型性
による高転写効率、クリーニング時の滑性、高い耐汚染
性、および化学的安定性を有した電子写真感光体が得ら
れる。

【０００８】本発明における有機珪素重合体の前駆体と
しては、化合物群１から選ばれる有機珪素化合物を単独
で、あるいは２種以上の有機珪素化合物を混合して用い
ることができる。また、末端シリル化剤としては、化合
物群２より選ばれる化合物を単独あるいは２種以上を混
合して用いることができる。

【０００９】

【化４】保護層の膜厚は０．０１〜２０μｍが好ましく、より好
ましくは０．１〜１０μｍである。保護層には電荷発生
材料または電荷輸送材料や、金属及びその酸化物、窒化
物、塩、合金、さらにはカーボン等の導電性材料等を含
有してもよい。

【００１０】本発明の感光体の感光層は、単層または積
層構造を有する。単層構造の場合、光キャリアの生成及
び移動は同一層中で行われる。積層構造の場合、光キャ
リアを生成する電荷発生層と、キャリアが移動する電荷
輸送層とが積層される。表面側に形成されるのは電荷発
生層、電荷輸送層のどちらの場合もある。

【００１１】単層感光層は５〜１００μｍの厚さが好ま
しく、より好ましくは１０〜６０μｍである。電荷発生
材料や電荷輸送材料を２０〜８０重量％含有し、より好
ましくは３０〜７０重量％である。

【００１２】積層感光体においては、電荷発生層の膜厚
は好ましくは０．００１〜６μｍ、より好ましくは０．
０１〜２μｍである。電荷発生材料の量は好ましくは１
０〜１００重量％、より好ましくは４０〜１００重量％
である。電荷輸送層の膜厚は好ましくは５〜１００μ
ｍ、より好ましくは１０〜６０μｍである。電荷輸送材
料の量は好ましくは２０〜８０重量％、より好ましくは
３０〜７０重量％である。

【００１３】本発明に用いられる電荷発生材料として
は、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、アゾ顔料、
ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズ
レニウム塩染料、スクアリリウム染料、シアニン染料、
ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン色
素、キノンイミン色素、トリフェニルメタン色素、スチ
リル色素、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリ
コン、硫化カドミウム等が挙げられる。

【００１４】本発明に用いられる電荷輸送材料として
は、ピレン化合物、カルバゾール化合物、ヒドラゾン化
合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニル
アミン化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェニ
ルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、
スチルベン化合物等が挙げられる。

【００１５】感光層を成膜するバインダー樹脂として
は、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポ
リエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカー
ボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、
ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテ
ル、ポリアセタール、ナイロン、フェノール樹脂、アク
リル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹
脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等が
挙げられる。

【００１６】本発明の電子写真感光体に用いられる導電
性支持体は、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタ
ン、スズ、アンチモン、インジウム、鉛、亜鉛、金、銀
等の金属や合金、あるいはそれらの酸化物やカーボン、
導電性樹脂などが使用可能である。形状は円筒状、ベル
ト状やシート状のものがある。また前記導電性材料は、
成形加工される場合もあるが、塗料として塗布したり、
蒸着してもよい。

【００１７】導電性支持体と感光層との間に、下引層を
設けてもよい。下引層は主にバインダー樹脂からなる
が、前記導電性材料やアクセプターを含有してもよい。
下引層を形成するバインダー樹脂としては、保護層に挙
げた樹脂と同様のものが挙げられる。

【００１８】本発明の電子写真感光体の製造法には、蒸
着、塗布などの方法が用いられる。塗布にはバーコータ
ー、ナイフコーター、ロールコーター、アトライター、
スプレー、浸漬塗布、静電塗布、粉体塗布等が用いられ
る。

【００１９】図１に本発明の電子写真感光体を用いた一
般的な転写式電子写真装置の概略構成例を示した。図に
おいて、１は像担持体としての本発明のドラム型感光体
であり軸１ａを中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆
動される。該感光体１はその回転過程で帯電手段２によ
りその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、
次いで露光部３にて不図示の像露光手段により光像露光
Ｌ（スリット露光・レーザービーム走査露光など）を受
ける。これにより感光体周面に露光像に対応した静電潜
像が順次形成されていく。

【００２０】その静電潜像はついで現像手段４でトナー
現像されそのトナー現像像が転写手段５により不図示の
給紙部から感光体１と転写手段５との間に感光体１の回
転と同期取り出されて給紙された転写材Ｐの面に順次転
写されていく。像転写を受けた転写材Ｐは感光体面から
分離されて像定着手段８へ導入されて像定着を受けて複
写物（コピー）として機外へプリントアウトされる。像
転写後の感光体１の表面はクリーニング手段６にて転写
残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手
段７により除電処理されて繰り返して像形成に使用され
る。

【００２１】感光体１の均一帯電手段２としてはコロナ
帯電装置が一般に広く使用されている。また転写装置５
もコロナ転写手段が一般に広く使用されている。電子写
真装置として、上述の感光体や現像手段、クリーニング
手段などの構成要素のうち、複数のものを装置ユニット
として一体に結合して構成し、このユニットを装置本体
に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、感光体１
とクリーニング手段６とを一体化してひとつの装置ユニ
ットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着
脱自在の構成にしてもよい。このとき、上記の装置ユニ
ットの方に帯電手段および／または現像手段を伴って構
成してもよい。

【００２２】光像露光Ｌは、電子写真装置を複写機やプ
リンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や
透過光、あるいは原稿を読取り信号化し、この信号によ
りレーザビームの走査、ＬＥＤアレイの駆動、または液
晶シャッターアレイの駆動などにより行われる。

【００２３】ファクシミリのプリンターとして使用する
場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントするため
の露光になる。図２はこの場合の１例をブロック図で示
したものである。コントローラ１１は画像読取部１０と
プリンター１９を制御する。コントローラ１１の全体は
ＣＰＵ１７により制御されている。画像読取部１０から
の読取データは、送信回路１３を通して相手局に送信さ
れる。相手局から受けたデータは受信回路１２を通して
プリンター１９に送られる。画像メモリ１６には所定の
画像データが記憶される。プリンタコントローラ１８は
プリンター１９を制御している。１４は電話である。

【００２４】回線１５から受信された画像情報（回線を
介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受
信回路１２で復調された後、ＣＰＵ１７で復号処理が行
われ、順次画像メモリ１６に格納される。そして、少な
くとも１ページの画像情報がメモリ１６に格納される
と、そのページの画像記録を行なう。ＣＰＵ１７は、メ
モリ１６より１ページの画像情報を読み出し、プリンタ
コントローラ１８に復号化された１ページの画像情報を
送出する。プリンタコントローラ１８は、ＣＰＵ１７か
らの１ページの画像情報を受け取るとそのページの画像
情報記録を行なうべく、プリンター１９を制御する。

【００２５】尚、ＣＰＵ１７は、プリンター１９による
記録中に、次のページの受信を行なっている。以上の様
にして、画像の受信と記録が行なわれる。

【００２６】本発明の電子写真感光体は電子写真複写機
に利用するのみならず、レーザービームプリンター、Ｃ
ＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、
レーザー製版など電子写真応用分野にも広く用いること
ができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施
例中、部は重量部、％は重量％を示す。

【００２８】実施例１８０φ×３６０ｍｍのアルミニウムシリンダー支持体上
に、ポリアミド樹脂（アミランＣＭ−８０００、東レ
製）の５％メタノール溶液を浸漬法で塗布し、１μｍ厚
の下引層を形成した。

【００２９】次に式〔３〕

【００３０】

【化５】で表わされるアゾ顔料１０部、ポリビニルブチラール
（商品名：エスレックＢＸＬ、積水化学（株）製）８
部、およびシクロヘキサノン５０部を１φガラスビーズ
を用いたサンドミル装置で２０時間分散し、メチルエチ
ルケトン７０〜１２０部を加えて下引層上に塗布し、膜
厚０．１５μｍの電荷発生層を形成した。

【００３１】次いで、式〔４〕

【００３２】

【化６】のヒドラゾン化合物１０部およびビスフェノールＡ型ポ
リカーボネート（商品名：パンライトＬ１２５０帝人
化成製）１０部をジクロロメタン６０部に溶解し前記電
荷発生層上に浸漬塗布した。その後１２０℃で１時間乾
燥し、２０μｍ厚の電荷輸送層を形成した。

【００３３】次いで、式〔５〕

【００３４】

【化７】で表わされる有機珪素化合物１０部をメチルエチルケト
ン５０部に溶解し、０℃以下に冷却後、イオン交換水１
０部を溶液温度を０℃以下に保ちながら滴下した。その
後、５０℃に昇温し、２時間反応を行った。得られた溶
液をイオン交換水で洗浄後の水層が中性になるまで洗浄
した。得られた有機層にテトラヒドロフランを適宜加
え、固形分濃度５％の溶液を得た。この溶液を電荷輸送
層まで形成したシリンダー上にスプレー塗布し、さらに
８０℃，１０分、１２０℃，５０分の加熱乾燥を行い
１．５μｍ厚の保護層を形成し電子写真感光体を得た
（試料１とする）。

【００３５】この電子写真感光体を市販の複写機（ＮＰ
−３５２５，キャノン（株）製）に装着し、５万枚の画
像および耐久性評価を行った。比較のために、保護層と
してポリメチルシルセスキオキサンを１．５μｍ厚に塗
布した電子写真感光体（比較試料１とする）を作成し、
試料１と同様に画像および耐久試験を行った。その結
果、比較試料１では、５００枚前後ですでにトナー付着
による画像不良が見られたのに対し、試料１では５万枚
耐久後も画像不良が発生せず、良好なクリーニング性お
よび画像安定性が得られた。

【００３６】実施例２実施例１で得られた有機珪素重合体溶液の溶媒をメチル
イソブチルケトン５０部に置換し、溶液中の水分をＭｇ
ＳＯ₄によって除いた後、末端シリル化剤〔６〕 CF₃CH₂CH₂Si(CH₃)₂Cl 〔６〕を１０部加え、容器内を窒素置換した。この溶液を加熱
還流しながら、トリエチルアミン１０部を滴下し、１時
間反応を行った。得られた溶液を水洗い乾燥し、末端
が前記式［２］

【００３７】

【化８】の有機珪素重合体の溶液を得た。以下実施例１と同様に
してシリンダー上に塗布し電子写真感光体を得た。

【００３８】本実施例の感光体でも実施例１と同様に良
好な試験結果が得られた。さらに、耐久後の感光体を高
温、高湿（３３℃，相対湿度８５％）中にて耐久をさら
に２万枚行ったが、安定して高画質が得られ、クリーニ
ングに用いたウレタンゴム製ブレードのめくれも発生せ
ず良好なクリーニング特性を示すことが確められた。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子写真
感光体によれば、クリーニング性が良好で、表面汚染が
発生せず、さらに、表面の摩耗や傷を受けにくく、安定
した高画質が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な転写式電子写真装置の概略構成図であ
る。

【図２】電子写真装置をプリンターとして使用したファ
クシミリのブロック図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電手段３露光部４現像手段５転写手段６クリーニング手段７前露光手段８像定着手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に感光層および保護層を
有する電子写真感光体において、該保護層として、下記
式〔１〕【化１】（式中、Ｘ₁ないしＸ₆の少なくとも２つは加水分解可
能な置換基であり、その他は置換もしくは無置換炭化水
素基である）で示される有機珪素化合物を加水分解およ
び縮重合させて得られる有機珪素重合体を用いることを
特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】式〔１〕においてＸ₁ないしＸ₆の少な
くとも１つが炭素数２個以上のパーフロロアルキル基で
ある請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】パーフロロアルキル基の末端がトリフロ
ロメチル基である請求項２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】有機珪素重合体の末端が下記式〔２〕【化２】（式中、Ｒ₁ないしＲ₃は炭素数１０個以下の置換もし
くは無置換炭化水素基である）で示されるシリル基で置
換されている請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項５】式〔２〕においてＲ₁ないしＲ₃の少な
くとも１つが炭素数２個以上のパーフロロアルキル基で
ある請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項６】パーフロロアルキル基の末端がトリフロ
ロメチル基である請求項５に記載の電子写真感光体。
【請求項７】請求項１ないし６に記載の電子写真感光
体を備えた電子写真装置。
【請求項８】請求項１ないし６に記載の電子写真感光
体を備え、かつリモート端末からの画像情報を受信する
受信手段を有するファクシミリ。